《IP组播协议及技术PPT》由会员分享，可在线阅读，更多相关《IP组播协议及技术PPT（79页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Page 1,IP组播协议及技术,Page 2,内 容,为什么组播? 组播编址技术 主机-路由器通告协议- - - - IGMP 组播分发树- - - -SPT 组播转发- - - -RPF 组播路由协议- - - -PIM 组播应用场景 组播配置命令 组播配置示例 来源：http:/ sdeer圣迪奥 圣迪奥官方网站,Page 3,单播 vs 组播,服务器,路由器,单播方式,服务器,路由器,组播方式,Page 4,组播的优势,例如: 收听电台广播流 所有的客户端都接收相同的8 Kbps电台广播,提高效率: 控制网络流量，减轻服务器和CPU负荷 优化性能: 减少冗余流量 分布式应用: 使多节点
2、应用成为可能,0,0.2,0.4,0.6,0.8,流量,Mbps,1,20,40,60,80,100,客户端数量,组播,单播,Page 5,适合于组播的应用,多媒体 流媒体 培训、联合作业场合的通信 视频/音频会议 数据仓库 金融应用（股票） 任何的“单到多”数据发布应用,Page 6,组播应用必须面对的问题,组播通信模型中，源对于接收者的情况一无所知，通信方式只 能是UDP的。 不可靠的报文传送 应用程序必须能够容忍个别报文的丢失 报文的重复和乱序 应用程序必须能够识别重复报文，对一定时间内的报文进行重排序 没有拥塞检测与避免机制 UDP的固有特性，因此网络必须保证足够的基本带宽提供给组播数
3、据流,Page 7,内 容,为什么组播? 组播编址技术 主机-路由器通告协议- IGMP 组播分发树-SPT 组播转发-RPF 组播路由协议-PIM 组播应用场景 组播配置命令 组播配置示例,Page 8,组播编址,组播用D类地址 组播地址范围 224.0.0.0 239.255.255.25,组播编址,Page 9,组播编址,一个组播组就是一个IP地址，不表示具体的主机，而是表示一系列系统的集合，主机加入某个组播组 即 声明自己接收某个IP地址的报文。 IP组播组地址224.0.0.0239.255.255.255“D”类地址空间第一个字节的高四位 = “1110” 保留的本地组播组地址22
4、4.0.0.0224.0.0.255发送报文时 TTL = 1例如:224.0.0.1 子网的所有系统224.0.0.2 子网的所有路由器224.0.0.4 DVMRP路由器224.0.0.5 OSPF路由器 224.0.0.6 OSPF指定路由器224.0.0.13 PIMv2路由器,Page 10,组播编址,全局范围地址（Globally Scoped Addresses）224.0.1.0238.255.255.255用来在组织之间以及跨越互连网进行数据传递其中232.0.0.0-232.0.0.255范围给SSM(指定信源组播)使用，SSM是PIM协议的扩展，在一对多的组播网络环境中提
5、供了一种有效的数据传输机制。233.0.0.0-233.0.0.255范围给已经获得自治系统编号的组织的组播使用，具体方法是将某AS号码写成十六进制，分成两个字节，然后再放到233.0.0.0/8的第二，三字节中，这样每个全局AS内就有255个保留的组播地址。 例如对于AS 62010F23AF2.3A242.58233.242.58.0/24 如此在全球范围内233.242.58.0/24预留给自治系统62010使用,Page 11,组播编址,管理范围地址（Administratively Scoped Addresses） 239.0.0.0239.255.255.255 私有地址空间 类
6、似于RFC1918的单播地址 不能用于Internet全局传输 用于有限范围内的组播传输,Page 12,组播编址,32 Bits,28 Bits,25 Bits,23 Bits,48 Bits,01-00-5e-7f-00-01,1110,5 Bits Lost,IP组播 MAC地址映射 (FDDI和以太网),239.255.0.1,Page 13,组播编址,224.1.1.1 224.129.1.1 225.1.1.1 225.129.1.1. 238.1.1.1 238.129.1.1 239.1.1.1 239.129.1.1,0x0100.5E01.0101,相同的组播MAC地址 (
7、FDDI和以太网),32 - IP组播地址,注意存在32 IP - 1 MAC地址重叠,IP组播 MAC地址映射 (FDDI和以太网),Page 14,内 容,为什么组播? 组播编址技术 主机-路由器通告协议- IGMP 组播分发树-SPT 组播转发-RPF 组播路由协议-PIM 组播应用场景 组播配置命令 组播配置示例,Page 15,IGMP,IGMP的三个标准RFC 1112 - IGMP版本1 Windows 95支持 RFC 2236 - IGMP版本2（是目前的标准） Windows98后的版本及大多数UNIX系统 IGMP版本3目前仍然是一个草案（draft） draft-iet
8、f-idmr-igmp-v3-03.txt,主机如何告诉路由器组播组成员关系 路由器向直连的所有主机询问组播组成员关系 - 通过IGMP协议：Internet组管理协议,Page 16,IGMP,IGMPv1成员身份查询(Membership query)成员身份报告(Membership report) IGMPv2成员身份查询(Membership query)版本1的成员身份报告(Version 1 membership report)版本2的成员身份报告(Version 2 membership report)离开组(Leave Group) IGMPv3版本3的成员身份查询(Vers
9、ion 3 Membership query)版本3的成员身份报告(Version 3 membership report),Page 17,IGMP,H1,H2,加入一个组,主机向路由器发送加入组的IGMP报文,Page 18,IGMP,维护这个组,路由器周期性地向224.1.1.1发送查询,主机发送单个组的报告,组的其他成员监听到报告后抑制报告发送,Page 19,IGMP,H1,H3,H2,离开组播组(IGMPv1),主机“默不作声”地离开组（不发报告了）,路由器发送3个普遍组查询(间隔60秒),路由器没有收到这个组的IGMP报告,组播组超时（离开） (最大可能延迟= 3分钟),Page
10、 20,IGMP,主机向224.0.0.2发送离开组消息（包含离开的组）,H1,H3,路由器向这个组（224.1.1.1）发送特定组查询,3秒钟内没有收到该组的报告,组224.1.1.1超时（离开）,H2,离开组播组(IGMPv2),Page 21,IGMP,IGMPv3: draft-ietf-idmr-igmp-v3-?.txt 其应用仍然在测试阶段允许主机指定接收某些网络发送的某些组播组， 相比以前的版本，增加了主机的控制能力，不仅可以指定组播组，还能指定组播的源。,Page 22,IGMP Snooping 如何工作,Switch,Router sends periodic queri
11、es,Switch forwards IGMP queries to all ports,and remembers the port connected with router,Port1,Port2,Port3,Port4,Port5,Host2 sends reports for Group 225.1.1.1,Host5 sends reports for Group 225.1.1.1,Switch forwards IGMP reports only to the port connected with router, and remembers ports that receiv
12、e IGMP reports,Page 23,Switch,Routers sends program of group 225.1.1.1,Port1,Port2,Port3,Port4,Port5,Switch only forwards program to ports that receive IGMP reports,IGMP Snooping 如何工作,Page 24,内 容,为什么组播? 组播编址技术 主机-路由器通告协议- - - - IGMP 组播分发树- - - -SPT 组播转发- - - -RPF 组播路由协议- - - -PIM 组播应用场景 组播配置命令 组播配置示
13、例,Page 25,组播分发树,最短路径树（基于源的分发树）,接收者 R1,B,E,A,D,F,源 S1,组播路由项 (S, G), iif, oiflist S 源地址 G 组地址 iif 入接口 oiifs 出接口列表,C,接收者 R2,源 S2,Page 26,组播分发树,接收者 R1,B,E,A,D,F,源 S1,C,接收者 R2,源 S2,最短路径树（基于源的分发树）,组播路由项 (S, G), iif, oiflist S 源地址 G 组地址 iif 入接口 oiifs 出接口列表,Page 27,组播分发树,共享分发树,接收者 R1,B,E,A,D,F,C,接收者 R2,(RP)
14、 PIM汇聚点,(RP),组播路由项 (*, G), iif, oiflist * 任何源地址 G 组地址 iif 入接口 oiifs 出接口列表,Page 28,组播分发树,共享分发树,接收者 R1,B,E,A,F,C,接收者 R2,(RP) PIM汇聚点,共享树,D,(RP),组播路由项 (*, G), iif, oiflist * 任何源地址 G 组地址 iif 入接口 oiifs 出接口列表,Page 29,组播分发树,源树（最短路径树） 占用内存较多O(S x G)，但路径最优，延迟最小 路由器必须为每个源维护路径信息共享树 占用内存较少O(G)，路径不是最优的，引入额外的延迟 实现
15、时，设计者必须考虑RP在网络中的位置,不同分发树的特征,Page 30,内 容,为什么组播? 组播编址技术 主机-路由器通告协议- - - - IGMP 组播分发树- - - -SPT 组播转发- - - -RPF 组播路由协议- - - -PIM 组播应用场景 组播配置命令 组播配置示例,Page 31,组播转发,组播路由和单播路由是相反的: 单播路由关心数据报文要到哪里去。 组播路由关心数据报文从哪里来。 组播路由使用 “反向路径转发”机制(RPF, Reverse Path Forwarding)何谓RPF? 路由器收到组播数据报文后，只有确认这个数据报文是从自己到源的出接口上到来的，才进行转发，否则丢弃报文。 RPF检查在单播路由表中查找到组播报文源地址的路由如果该源地址路由的出接口就是组播报文的入接口，RPF成功否则RPF失败,Page 32,组播转发,源 151.10.3.21,举例: RPF检查,组播报文,RPF检查失败报文从错误接口到来!,
